DS32X35带有铁电随机存取存储器的高精度实时时钟(RTC_技术

摘要：该应用笔记介绍了DS32X35系列产品。这些器件为带有铁电随机存取存储器(RTC + FRAM)的高精度实时时钟，无需外接电池即可保持存储器内容。

概述随着DS32X35系列产品的发布，Maxim能够提供无需电池的非易失存储器。这些器件采用了铁电随机存取存储器(FRAM)技术，FRAM是非易失存储器，其读/写 *** 作与RAM类似。该系列器件能够可靠地将数据保持10年之久，与EEPROM和其它非易失存储器不同的是：它不需要考虑系统的复杂性、过度开销以及可靠性问题。从1992年出现第一块FRAM至今，这项技术已经趋于成熟非易失存储器目前的非易失存储技术主要有三种：电池备份的SRAM、EEPROM和闪存。在非易失存储速度方面，FRAM类似于传统的SRAM；FRAM的 *** 作类似于串行EEPROM，主要区别在于它具有更好的写 *** 作特性和耐用性。能够以I²C接口的速度对存储器进行读或写 *** 作。在写 *** 作过程中，无需轮询器件确认就绪条件。

表1给出了非易失存储技术的评定，评定等级1 (最好)至4 (最差)。

表1. 非易失存储器的技术评定
Features Battery-Backed SRAM EEPROM Flash FRAM Read Speed 1 4 2 1 Write Speed 1 4 4 1 Power ConsumpTIon 3 4 4 1 Memory Density 2 4 1 4 Ease of Use 2 3 4 1 Endurance 1 3 4 1 FRAM相对于EEPROM的优势相对于同等容量的EEPROM，FRAM具有很多优势。第一个优势是FRAM能够以总线速度执行写 *** 作，且数据开始传输后没有任何写延时。另外，FRAM没有采用页面写 *** 作方式，用户可以简便地连续写入数据。数据传输时没有尺寸限制，没有延时。必要时，系统可以采用突发模式对整个存储器阵列进行写 *** 作。

第二个优势是写 *** 作耐久性，写次数高达100亿次。多数EEPROM只写次数只能达到100万次。实际上可认为FRAM没有写次数的限制，非常适合数据采集应用。

第三个优势是微功耗，有助于节省电能。FRAM采用铁电存储机制，可通过本地VCC支持写 *** 作，EEPROM则需要一个电荷泵或升压电路。由此可见，FRAM的电流消耗远远低于类似配置的EEPROM。 DS32X35带有FRAM的高精度RTCDS32X35是一款温补时钟/日历芯片，单个封装内集成了32.768kHz晶体和非易失存储器。非易失存储器采用两种配置: 2048 x 8位或8192 x 8位。器件采用20引脚、300mil SO封装。DS32X35包括一个FRAM区，无需电池备份即可保持存储器的内容。此外，该系列器件可无限次地进行读、写 *** 作。在产品有效使用期内，允许进行无限次的存储器访问，并且不存在磨损。

该系列器件的其它特性包括：两个定时闹钟、可以选择的中断或可编程方波输出、一路经过校准的32.768kHz方波输出。复位输入/输出引脚提供上电复位功能，另外，复位引脚还可以作为按键控制输入由外部产生复位。RTC和FRAM通过I²C串口访问。地址要求串行FRAM存储器提供2048 x 8位或8192 x 8位存储器阵列，通过I²C接口访问。由于阵列配置不同，不同版本DS32X35的I²C寻址技术也有差异。表2详细说明了不同版本DS32X35的寻址要求。

表2. 存储器从地址
Part Memory (kB) Slave Address Address Cycle 1 Address Cycle 2 DS32B35 2 1010 A10A9A8R A7A6A5A4 A3A2A1A0 N/A DS32C35 8 1010 000R XXXA12 A11A10A9A8 A7A6A5A4 A3A2A1A0
R = 读写选择位；X = 无关；AN = 第N位地址结论新型DS32X35系列产品具有精确的计时功能，将四个分离器件集成到单一芯片。图1给出了集成RTC、非易失存储器、系统复位和32.768kHz晶体的DS32X35内部框图。